核能与环境工程介绍.ppt

核能与环境 一、核技术的应用与发展 1、核技术的研究源于军事需要，服务于国家政治 第一颗原子弹的使用 冷战期间的核对抗 国际政治危机的导火索： 朝鲜半岛核危机 一、核技术的应用与发展 2、核技术民用的基础 核安全使用技术的开发 全球能源危机的出现 人类观念的转变---科技伦理观 3、核能——时代的呼唤 世界能源储存情况 中国能源资源的地区分布 （能源资源占全国比重%） 4、崛起的核能 核电与火电发电成本比较 4、崛起的核能 从本世纪50年代以来，前苏联、美国、法国、比利时、德国、英国、日本、加拿大等发达国家建造了大量核电站 目前核电站的发电量已占全世界总发电量的16%. 2000年世界核电状况 二、核能利用的原理与实例 1、核能的来源 核能来源于原子核反应中的质能转换。 2、核反应 核反应是外来粒子与原子核中的质子和中子通过强作用力而相互作用，使原子核受到激烈的扰动, 原子核的状态, 尤其是原子核的平均结合能发生变化，产生质能转换，由此释放出巨大的能量。 3、核反应的方式 （1）核衰变 α衰变 β衰变 γ衰变 正电子衰变 电子俘获 3、核反应的方式 （2）核裂变 3、核反应的方式 （3）核聚变 是将平均结合能较小的轻核在一定条件下聚合成一个较重的、平均结合能较大的原子核，同时释放出巨大的能量。 4、核能的原料 铀 : 1896年法国物理学家贝可勒尔发现铀具有天然放射性。 5、核能的和平利用—核电站 核电站的工作原理 利用原子核内部蕴藏的能量产生电能的新型发电站。 核电站大体可分为两部分： 一部分是利用核能生产蒸汽的核岛、包括反应堆装置和一回路系统； 另一部分是利用蒸汽发电的常规岛，包括汽轮发电机系统。 三、核能利用的环境影响评价和对策 1、核辐射环境影响事例 切尔诺贝利事故的回顾 2、核电站的安全运行技术 (1)三道屏障 为防止放射性物质外逸设置了三道屏障： 燃料芯块和密封的燃料包壳； 坚固的压力容器和密闭的一回路系统； 安全壳。 2、核电站的安全运行技术 (2)多重保护 进行正常停堆。 因任何原因未能正常停堆时，控制棒自动落入堆内，实行自动紧急停堆。 如因任何原因控制棒未能插入，高深度硼酸水自动喷入堆内，实现自动紧急停堆。 (3)专设安全设施 典型事例: 大亚湾核电站 3、核燃料的安全循环使用和处理 4、核电站的废料安全处理 5、核电站对环境和人体的影响 5、核电站对环境和人体的影响 人体能够耐受一次0.25希沃特的集中照射而不致遭到损伤 国家规定: 从事放射性工作的人员每年不超过0.05希沃特， 核设施周围居民每年不超过0.001希沃特，也就是每年不超过1毫希沃特，核电站对人造成的实际剂量比上述限量要小得多。 中国核工业集团公司为核电站规定的管理标准，对周围居民的照射不得超过0.25毫希沃特/年。 6、核电站建设与生态环境 思考题: 1、目前我国已建成或即将建成的核电站,在对生态环境影响上,注意了那些因素? 有那些减少负面影响的应对措施? 2、你认为核能发电是否应该废止? 课程网址: 核电站的安全使用技术 (3)专设安全设施 截止2000年底，全世界共有438台核电机组在运行，总装机容量为351327MWe，核电运行经验达9819堆年。 2001年，全世界核发电量达24475亿千瓦小时，共有6台机组3056MWe并网发电，3台新机组开工建设，在建机组数为31台。 乌克兰的切尔诺贝利3号机组是去年(2001年)关闭的唯一一台核电机组。核电约占全世界电力供应的16%，83%的装机容量在工业化国家，共有17个国家的核电比例超过25%，其中法国最高为76.4%。 简要回顾核技术的历史: 始于20世纪30年代, 当时正是第二次世界大战期间，美国政府启动了代号为“曼哈顿工程”的核武器制造计划，1945年研制成世界上最早的三颗原子弹，除第一颗先期用于试验外，一颗于1945年8月6日投于日本的广岛，另一颗于8月9日投于日本的长崎。虽然这两颗原子弹对于促使日本投降功不可没，但原子弹对于平民的伤害却大大超越了传统战争法则的范围。是人类的一场浩劫。 战争使人们认识核武器的威力, 也使人们清楚的认识到核武器对生态环境的巨大破坏作用，使得人们在使用核弹问题上慎之又慎，冷战期间核弹的作用主要是威慑。正是在核威慑论的作用下，随着美国核垄断被打破，世界格局多元化, 核军备竞赛轮番升级。在20世纪80年代顶峰时期，美国的核弹头又24000枚，苏联达30000枚左右，这些核武器足以使地球毁灭上百次。核武器成为冷战中对抗的主要砝码，也是一个国家在国际政治舞台上实力的代名词。人们对核技术的认识：威胁----核战争---核灾难。 是国际政治危机的导火索：朝